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2011 年度 実績報告書

リン酸親和性水晶発振子マイクロバランス法を用いたリン酸化生体分子の解析

研究課題

研究課題/領域番号 22590037
研究機関広島大学

研究代表者

木下 英司  広島大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 准教授 (80304418)

キーワードリン酸化 / 水晶発振子マイクロバランス / QCM / バイオセンサー / フォスタグ / 分子認識 / 蛋白質 / 分析化学
研究概要

申請者が開発した2価のリン酸アニオンを特異的に捕捉するフォスタグを水晶発振子マイクロバランス(QCM)法に適用させることが本研究の目的である。水晶発振子とは,水晶の結晶を極薄い板状に切り出した切片の両側に金属薄膜を取り付けた構造をしたもので,それぞれの金属薄膜に交流電場を印加するとある一定の周波数で振動する性質を示す。この水晶発振子の表面に物質が付着すると物質の質量に比例して振動数が減少するため微量天秤として利用することができる。そこで当該年度では,フォスタグをQCM法におけるゲスト分子として適用させ,様々なホストサンプル(リン酸化生体分子)に応じることが可能なリン酸基認識プローブの創出を試みた。以下に研究の成果を列記する。
1)各種リン酸化ペプチドを固定化したQCMセンサーチップを作成した。
2)従来のビオチン化フォスタグBTL-104と新規誘導体BTL-111(ビオチンとフォスタグ分子間に12分子のエチレングルコールを導入した誘導体)をリン酸基認識プローブとしてQCM法に適用させた。
3)それぞれのビオチン化フォスタグ(亜鉛と錯形成させてあるもの)のみの結合ではQCMシグナルを計測することは出来なかった。
4)ビオチン化フォスタグ添加後,さらにストレプトアビジンを追加することで,QCMシグナルのリアルタイムな計測が可能となった。
5)非リン酸化ペプチドを固定化したQCMセンサーチップや亜鉛と錯形成させていないビオチン化フォスタグの使用では,ストレプトアビジンを追加しても,QCMシグナルを計測することは出来なかった。
以上より,より幅広いリン酸化生体分子の解析に応用できるものと期待している。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

フォスタグがQCM法におけるホスト分子,あるいはゲスト分子として応用可能であることが証明されたから。

今後の研究の推進方策

今後は,QCM分析に対応したこれら新規のセンサーチップ,並びに計測用分子プローブを創薬,遺伝子診断,ゲノム医療などの生命科学分野に利用できる新しいアプリケーションに展開していく。

  • 研究成果

    (22件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (8件) 図書 (2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Highly sensitive detection of protein phosphorylation by using improved Phos-tag Biotin2012

    • 著者名/発表者名
      Eiji Kinoshita, Kinoshita-Kikuta, E., Sugiyama, Y., Fukada, Y., Ozeki, T., and Koike, T
    • 雑誌名

      Proteomics

      巻: 12 ページ: 932-937

    • DOI

      DOI:10.1002/pmic.201100639

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Separation and identification of four distinct serine-phosphorylation states of ovalbumin by Phos-tag affinity electrophoresis2012

    • 著者名/発表者名
      Kinoshita-Kikuta, E., Eiji Kinoshita, and Koike, T
    • 雑誌名

      Electrophoresis

      巻: 3 3 ページ: 849-855

    • DOI

      DOI:10.1002/elps.201100518

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phos-tag SDS-PAGE systems for phosphorylation profiling of proteins with a wide range of molecular masses under neutral pH conditions2012

    • 著者名/発表者名
      Eiji Kinoshita, Kinoshita-Kikuta, E., and Koike, T
    • 雑誌名

      Proteomics

      巻: 1 2 ページ: 192-202

    • DOI

      DOI:10.1002/pmic.201100524

    • 査読あり
  • [雑誌論文] フォスタグケミストリー2012

    • 著者名/発表者名
      木下英司
    • 雑誌名

      生物物理化学

      巻: 56 ページ: s3-s7

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 今後の展望1中性条件で泳動を行う改良型Phos-tag SDS-PAGEを用いたリン酸化タンパク質解析2012

    • 著者名/発表者名
      木下恵美子
    • 雑誌名

      生物物理化学

      巻: 56 ページ: s41-s44

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 今後の展望2蛍光性Phos-tagを用いたタンパク質リン酸化反応の解析法2012

    • 著者名/発表者名
      木下英司
    • 雑誌名

      生物物理化学

      巻: 56 ページ: s45-s49

    • 査読あり
  • [雑誌論文] プロトコール集フォスタグテクノロジーを用いたリン酸化タンパク質解析法2012

    • 著者名/発表者名
      木下恵美子
    • 雑誌名

      生物物理化学

      巻: 56 ページ: S51-s75

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Phos-tag-based fluorescence resonance energy transfer system for the analysis of the kinase reaction of a substrate peptide2011

    • 著者名/発表者名
      Somura, M., Takiyama, K., Kinoshita-Kikuta, E., Eiji Kinoshita, and Koike, T
    • 雑誌名

      Anal. Methods

      巻: 3 ページ: 1303-1309

    • DOI

      DOI:10.1039/C1AY05016H

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ca^<2+>-dependent in vivo protein phosphorylation and encystment induction in the ciliated protozoan Colpoda cucullus2011

    • 著者名/発表者名
      Sogame, Y.
    • 雑誌名

      Eur.J.Protistol.

      巻: 47 ページ: 208-213

    • DOI

      10.1016/j.ejop.2011.02.003

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Possible involvement of cAMP and protein phosphorylation in the cell signaling pathway for resting cyst formation of ciliated protozoan Colpoda cucullus2011

    • 著者名/発表者名
      Sogame, Y.
    • 雑誌名

      Acta Protozool.

      巻: 50 ページ: 71-79

    • 査読あり
  • [学会発表] リン酸化生体分子解析のためのPhos-tagテクノロジー2012

    • 著者名/発表者名
      木下英司
    • 学会等名
      第610回九州大学生医研セミナー
    • 発表場所
      博多市(招待講演)
    • 年月日
      2012-02-23
  • [学会発表] Phos-tagがもたらす蛋白質リン酸化解析のブレークスルー2011

    • 著者名/発表者名
      木下英司
    • 学会等名
      第34回日本分子生物学会
    • 発表場所
      横浜市(招待講演)
    • 年月日
      2011-12-13
  • [学会発表] Phos-tag親和電気泳動法の開発2011

    • 著者名/発表者名
      木下英司
    • 学会等名
      第62回日本電気泳動学会(第50回児玉賞受賞講演)
    • 発表場所
      横浜市
    • 年月日
      2011-11-12
  • [学会発表] 改良型Phos-tag Biotinの開発とその応用2011

    • 著者名/発表者名
      木下英司
    • 学会等名
      第62回日本電気泳動学会
    • 発表場所
      横浜市
    • 年月日
      2011-11-12
  • [学会発表] Phos-tagによるタンパク質リン酸化修飾の高感度検出2011

    • 著者名/発表者名
      木下英司
    • 学会等名
      QCM研究会
    • 発表場所
      東京都千代田区(招待講演)
    • 年月日
      2011-10-14
  • [学会発表] リン酸化プロテオミクスに向けたPhos-tagテクノロジーの奥義2011

    • 著者名/発表者名
      木下英司
    • 学会等名
      第63回日本生物工学会
    • 発表場所
      東京都小金井市(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-28
  • [学会発表] Phos-tagを用いた分子イメージングとリン酸化シグナル研究2011

    • 著者名/発表者名
      木下英司
    • 学会等名
      第84回日本生化学会
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      2011-09-24
  • [学会発表] 改良型Phos-tag Biotinを用いたペプチドマイクロアレイ解析による蛋白質リン酸化反応プロファイリング2011

    • 著者名/発表者名
      木下英司
    • 学会等名
      第9回日本プロテオーム学会
    • 発表場所
      新潟市
    • 年月日
      2011-07-29
  • [図書] 実験医学増刊号,羊土社2012

    • 著者名/発表者名
      木下英司
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      リン酸基アフィニティ電気泳動法(Phos-tag SDS-PAGE)を用いたタンパク質リン酸化修飾の高感度検出
  • [図書] DNA Replication and Mutation, Nova Science Publishers2011

    • 著者名/発表者名
      Kinoshita, E.
    • 総ページ数
      22
    • 出版者
      Gel-Based Methods using DNA-Binding Zinc(II) Complexes for the Detection of DNA Mutations
  • [備考]

    • URL

      http://home.hiroshima-u.ac.jp/tkoike/index.html

  • [備考]

    • URL

      http://www.phos-tag.com

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公開日: 2013-06-26  

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